蓬莱附近 海区水下地形的星载合成孔径雷达遥感

本文依据山东蓬莱附近海区１９９２年４月１９日的ＥＲＳ－１ＳＡＲ图像，分析了该海区的水下地形并探讨了水下地形雷达成像机理。分析结果显示，ＳＡＲ图像较好地揭示了该海区四人洲、潮待洲、新井洲等水下地形。研究指出，流经水下地形的潮流对海洋表面波的水动力调制是水下地形ＳＡＲ成像的主要机理。     

现代黄河水下三角洲北部土体固结沉降特征及其对地形变化的贡献研究

The sediments of the modern Huanghe River subaqueous delta are easily to generate settlement and lead to topography change which is due to fast deposition rate, high void ratio, moisture content and compressibility. The sediment consolidation settlements and its contribution to the topography change in the northern modern Huanghe River subaqueous delta are studied based on drilling data, laboratory experiment results, and water depth measurements of different time. The results show that the final consolidation settlement of drill holes in the study area is between 1.17 and 3.21 m, and mean settlement of unit depth is between 2.30 and 5.30 cm/m based on the one-dimensional consolidation theory and Plaxis numerical model. The final consolidation settlement obtained by Plaxis numerical model is smaller than that obtained by the one-dimensional consolidation theory,and the difference is 3.4%–39.9% between the methods. The contribution of the consolidation settlement to the topographical change is at 20.2%–86.6%, and the study area can be divided into five different regions based on different contribution rates. In the erosion area, the actual erosion depth caused by hydrodynamics is lower than the changes of measured water depth, however, the actual deposition amount caused by hydrodynamics is much larger than the changes of water depth obtained by measured data in the equilibrium and deposition areas.     

黄河水下三角洲北部区域海底地形冲淤变化研究

为了明确黄河水下三角洲北部区域海洋动力对海底地形变化的影响,采用2009年黄河水下三角洲北部区域高精度水深地形资料,与2004年水深地形资料进行对比分析。同时,利用2009年对表层沉积物的粒度分析,结合该区域的水文潮流特征,对该海区悬移质泥砂引起的冲淤变化进行了预测。研究结果表明该区域经过多年的冲淤调整正逐渐达到冲淤平衡,形成稳定的粉砂淤泥质海岸,但在大风大浪引起的恶劣海洋作用下,本区仍然经历着缓慢的冲刷过程。埕北海域在CB151平台附近形成一个冲刷中心,冲刷深度超过1 m;孤东海堤外侧海域,自陆地向等深线12 m区域均发生轻微冲刷作用,尤其是海堤根部,由于波浪的累加作用,冲刷最为明显,最大冲刷深度可达1.5 m以上。     

回声测深仪在水下地形测量中的应用

本文在介绍回声测深仪基本工作原理的同时,介绍了回声测深仪在杭州湾口外一拟建大型码头下地形测量的一个应用实例。     

长江航道水下地形三维可视化研究

三维地形可视化技术是现代地理信息技术的研究热点,广泛应用于地理信息的各个领域。通过长江中游太平口水道水下地形的三维建模,阐述了三维地形可视化技术在长江航道测绘领域的应用与发展,通过实例介绍了航道三维立体可视化图的制作过程。     

上海市滩涂水下地形测量研究

针对上海市滩涂水下地形测量工作的历史与现状,详细介绍了滩涂水下地形的测量方法、技术标准以及测绘成果的应用,说明了水下地形测量工作在水利事业中发挥的重要作用,并对更好地提高测绘精度提出了建议,展望了滩涂水下地形测绘的未来发展。     

水下微地貌三维激光地形仪研制

为了高精度获取泥沙冲淤引起的地貌变化,提升滩海工程物理模拟实验研究水平,将激光三角反射原理应用于水下地形测量,基于该原理研制了微地貌三维激光地形仪。重点介绍激光三角反射原理、地形仪的组成、水下误差分析及校正。在结构设计方面,采用两轴系垂直的二维平面结构布局,利用两台伺服电机组成二维运动控制系统,通过丝杠传动带动探头实现扫描区域全覆盖,激光测量装置安装在探头上并获取高程数据,利用总线传输技术进行信号采集。在软件设计方面,基于虚拟仪器软件LABVIEW开发了三维激光测量仪测控软件。实验测试表明,该地形仪实现高精度设计要求。     

DGPS在航道的水下地形与水深测量中的应用示例

ＧＰＳ动态实时差分定位模式具有精度高,性能可靠,使用方便等优点,它在许多领域都展示了广阔的应用前景,本文将以ＤＧＰＳ在航道的水下地形与不深测量方面的具体应用为例予以简单介绍,代与同行交流。     

浅海水下地形的SAR遥感仿真研究

结合连续性方程和布拉格后向散射模型,在准一维简化浅海水下地形情况下,建立了浅海水下地形SAR海面相对后向散射强度仿真模型,将浅海水下地形区域的SAR海面后向散射强度的相对变化与大尺度背景流场、海面风场和雷达系统参数等联系起来.海上实验和研究结果表明,浅海水下地形的SAR成像主要由通过受水下地形影响的海表层流场对海表面风引起的微尺度波的水动力调制而获取浅海水下地形信息,其中潮流与水下地形的相互作用过程改变海表层流场,变化的海表层流与海表面微尺度波之间的相互作用改变海表面波的空间分布,雷达波与海表面波之间的相互作用决定雷达海面后向散射强度.因此SAR图像中浅海水下地形或水深信息量的多少不仅与海表层流场和海面风速有关,而且与雷达工作波段、雷达波束入射角和极化方式也密切相关.认为由水下地形变化引起的缓慢变化的表层流场中海表面定常微尺度波谱能量密度的变化满足波作用量谱平衡方程;而在波数空间中,海表面微尺度波谱的成长过程也可以用波数谱平衡方程描述,在此基础上,得出了海表面波高频谱(毛细-重力波)形式的解析表达式.众所周知,浅海水下地形信息是由于水下地形影响下SAR海面后向散射强度与背景海面后向散射强度的相对差异而在SAR图像上的呈现,从而在建立浅海水下地形SAR海面相对后向散射强度仿真模型的基础上,仿真计算了浅海水下地形SAR海面相对后向散射强度相对于海表层流场、海面风场等海况参数和SAR工作波段、SAR波束入射角、极化方式等雷达系统参数的数值仿真结果,分析得到了有关浅海水下地形SAR海面相对后向散射强度的特征和SAR浅海水下地形遥感的最佳海况参数与最佳雷达系统参数,为研究和开展SAR浅海水下地形遥感研究提供了有价值的参考.     

星载SAR浅海水下地形和水深测量模拟仿真──水下地形高度、坡度和方向与可测水深分析

根据星载合成孔径雷达(SAR)浅海水下地形和水深成像机理,建立了浅海水下地形和水深雷达后向散射截面仿真模型.利用该模型模拟并分析了不同地形条件下,浅海水下地形的雷达后向散射截面.分析结果表明,水下地形高度越高,SAR可测量的水深越深;水下地形坡度越大,越易被SAR所观测.水下地形的星载SAR测量还与水下地形的方向有关,与卫星飞行方向平行的水下地形最易被SAR观测,与卫星飞行方向垂直的水下地形最不易被SAR观测.     

地形变化对青岛地区风暴潮灾影响的一次模拟

本文以8509台风为例，模拟了因地形变化而对青岛地区风暴潮灾的影响。结果显示，如果胶州湾口外局部地形变深，在8509台风的情况下，风暴增水会造成一定程度的增加，而且对底层风暴潮流会造成更大的影响。     

上海南汇芦潮港岸段水下滩坡变化剖析

由远及近简述历史时期和本世纪上半叶南汇岸滩的时空变化规律,着重分析了近30年芦潮港所在的南汇南滩水下滩坡的变化特征。这种变化与长江口河势和南槽分流分沙情势的变化密切相关。根据目前长江口河势的发展情况,芦潮港岸段水下滩坡的淤积趋势仍将持续,但其强度不会达到五十年代的鼎盛状态。     

渤海主要分潮的模拟及地形演变对潮波影响的数值研究

基于FVCOM数值模式,利用1972年和2002年水深岸线数据,分别对渤海主要潮波系统进行模拟,研究了水深岸线变化对渤海主要分潮的影响。结果表明渤海地形演变会引起各分潮无潮点位置移动和振幅的改变,其中M2、S2分潮黄河口附近无潮点位置向东北方向迁移20km以上,且渤海湾湾顶振幅减弱,莱州湾内振幅增强;K1、O1分潮位于渤海海峡附近的无潮点亦向东北方向偏移,移动距离为10km左右,且渤海湾湾顶振幅明显减弱。在此基础上,本文通过敏感性数值实验,对导致黄河口外M2分潮无潮点位置移动的主要因素进行了初步分析。结果显示,在岸线不变的情况下,水深变化导致无潮点向东北方向迁移;而岸线变化导致无潮点向东南方向迁移。     

利用地质雷达探测青岛港木质高桩码头承台完整性

利用EKKO－100型探地雷达对青岛港木质高桩码头承台完整性进行探测，结合现场钻探、孔内波速测试、岩样分析测试，进一步对码头的工程性状进行了分析和评价。     

牟平港化工专用码头倾倒区海域环境现状及评价

根据烟台中心海洋站1997年3月的调查资料，采用标准指数法对牟平化工专用码头倾倒区海域的环境现状进行评价。结果表明，水质中无机氛超标率为100％，活性磷超标率为20％，其他要素所有测值均符合一类水质标准，底质中各要素均未超标。     

海底地形特征对东菲律宾海表层黏土矿物分布的影响

对东菲律宾海帕里西维拉海盆南部的125个表层沉积物样品的黏土矿物组成、含量及其矿物学特征进行了分析。研究结果表明,研究区黏土矿物组成以蒙脱石为主,平均含量为49%;其次是伊利石,平均含量为35%;绿泥石平均含量为11%;高岭石含量最少,平均含量为5%。通过将研究区黏土矿物组合特征与潜在物源区进行对比,并结合主要黏土矿物的结晶学特征,认为蒙脱石主要来源于帕里西维拉海盆周边的海山或海脊物质的风化和蚀变,其分布可能主要受控于底层洋流;伊利石和绿泥石主要来自于亚洲大陆,风力吹扬为其主要输运方式。黏土矿物表层分布显示伊利石主要富集于地势较低处,蒙脱石在靠近帕劳海脊和雅浦海脊等地势较高处呈现高值。由于较少受到周边海山或海脊物质稀释和底层洋流侵蚀作用的影响,东菲律宾海深水区沉积物中风尘组分通量最能代表亚洲大陆风尘对研究区的实际贡献量,这一研究将对从东菲律宾海沉积物中提取亚洲大陆风尘物质输入信号进而追溯亚洲大陆的古气候演化历史具有重要意义。     

上海石化地区向岸风-离岸风的长期特征

水陆交界地区出现的向岸风、离岸风局地环流使海岸附近排放的污染物限制在环流中较长时间,易造成大气高浓度污染状况.本文利用上海石化地面气象常规观测资料,确定了简单易用向岸风、离岸风划分方法,通过对气象数据库中1981～2005年24h逐时风资料分析,获得了向岸风、离岸风的各项长期特征.     

庙岛南部海域海砂开采对海底地形的影响

利用庙岛南部海域海砂开采区海底地形实测资料,对比分析了海砂开采过程中历年来海底地形地貌的特征变化,发现采砂活动并未引起该区水深发生较大变化。由于动态补偿作用,采砂以后在潮流和波浪的共同作用下,周围海域的泥沙将不断向采砂导致的深槽内填充,并使深槽逐渐变浅。输沙量计算结果表明,长岛海域净供砂量为9.0×104 m3/a。从输沙方向看与潮流和波浪的影响及海底地形的走向密切相关。目前开采量小于3.3×104 m3/a,如果按照目前采砂规模,保证安全生产,采砂工程不会对海底地形、海岸地貌造成明显的影响。     

波浪作用下潜堤块体稳定性试验研究

本文主要探讨波高和堤顶水深变化对潜堤胸墙波压力和护面块体稳定性的影响。以长江口为研究背景，测试潜堤胸墙波压力和块体稳定性，得到波高和堤顶水深变化使潜堤胸墙和块体稳定最不利水位确定方法，并得到潜堤胸墙波压力计算方法及钩连块体在潜堤情况下的稳定系数，为今后潜堤胸墙设计和钩连块体重量确定提供参考。     

青海湖及其水系近30年来的化学变化

根据１９８５－１９８７年来１９８９－１９９１年对青海湖及其水系的考查资料，研究其化学变化。结果表明，近３０年来，青海湖及其入湖河流水系在萎缩过程中，水系总矿化度增加，逐渐咸化。除尕海水的Ｍｇ＾２＋；耳海水的Ｋ＾＋，ＳＯ＾２－４，ＣＯ３＾２－；人湖河流水的ＳＯ４＾２－离子浓度减小外，青海湖、尕海及耳海本中Ｎａ＾＋，Ｃｌ＾－，ＳＯ４＾２－离子增加速率较大，Ｃａ＾２＋，Ｍｇ＾２＋等离子增加速率较小。尕海